实验：影响电功大小的因素 "

实验目的：

探究电功大小与电流的大小、电压的高低、通电时间长短的关系。

实验原理：

电流做功的过程是把电能转化为其它形式能的过程，电流做的功越多，转化为其它形式的能越多。灯泡接入电路后，把电能转化为光能和内能，根据灯泡的亮暗程度，可以比较相同时间内电流做功的多少。

实验器材：

电源1个、开关1个、规格不同的小灯泡6个、滑动变阻器1个、电流表2个、电压表2个、导线若干。

实验步骤：

1．如图1所示，断开开关，将两个规格不同的小灯泡、电压表及滑动变阻器按照电路图连接成实物。

2．将滑动变阻器滑片置于使其接入电路中的阻值最大的位置，闭合开关，调节滑动变阻器，观察两个灯泡的亮度及电压表的示数。记录两个电压表的示数及灯泡的亮暗。

3．更换不同规格的小灯泡，进行多次实验，记录实验数据。

实验次数

亮暗

电压/V

亮暗

电压/V

亮暗

电压/V

图1

4．如图2所示，断开开关，将两个规格不同的小灯泡、电流表和滑动变阻器按照电路图连接成实物。

5．将滑动变阻器滑片置于使其接入电路中的阻值最大的位置，闭合开关，调节滑动变阻器，观察两个灯泡的亮度及电流表的示数。记录两个电流表的示数及灯泡的亮暗。

6．更换不同规格的小灯泡，进行多次实验，记录实验数据。

实验次数

亮暗

电流/A

亮暗

电流/A

亮暗

电流/A

图2

操作提示：

电流做功的大小无法直接比较，可以通过转化法，把电流做功的多少转化成相同时间内转化的内能，相同时间内转化的内能越多，灯越亮，所以通过灯的亮暗来比较电功的大小。

电功的大小与电压、电流和通电时间有关，在研究它们的关系时，要注意使用控制变量的物理方法。研究电功与电压关系时，要控制电流和时间相等，把两个规格不同的灯泡串联起来，保证通过两灯的电流和时间相等；研究电功与电流关系时，要控制电压和时间相等，把两个规格不同的灯并联起来，保证两灯两端的电压和时间相等。电功的大小与时间的关系比较容易理解，同一用电器，工作时间越长，消耗的电能越多，所以本实验中就没有单独设计实验来证明。

实验中两灯泡的规格要不同，这样才能保证在串联时它们的电压不行，并联时它们的电流不等。为了使实验结论更具有普遍性，所以每个关系至少要做三次实验。

本实验只能得到电功与电压、电流和通电时间的定性关系，无法得到定量关系。

该实验也可以使用规格不同的电阻进行实验，利用电流的热效应，加热相同的液体或气体，通过比较相同时间内液体或气体升高的温度来比较电流做功的多少。